(57)【要約】  アーク防護での使用に好適な織布およびこの布を含む熱防護衣料品であって、この布は、よこ糸とは異種の経糸を有し、布の面の大部分が第１糸であり、布の反対面の大部分が第２糸であり、第２糸が、０．５〜２０重量パーセントの均一に分散した離散炭素粒子を含有する２５〜１００部のアラミド繊維、および離散炭素粒子を含まない０〜７５部のアラミド繊維を含み；第１糸が、離散炭素粒子を含まないアラミド繊維を含み；布が０．５〜３重量パーセントの離散炭素粒子の総含量を有する、織布および熱防護衣料品。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーク防護での使用に好適な織布であって、前記布は第１面および第２面を有し、前記布はよこ糸とは異種の経糸を有し、ここで、
ａ）前記布の第１面の大部分が、布中の経糸である第１糸であり、前記布の第２面の大部分が、布中のよこ糸である第２糸であるか；または、
ｂ）前記布の第１面の大部分が、布中のよこ糸である第１糸であり、前記布の第２面の大部分が、布中の経糸である第２糸であるかのいずれかであり；かつ、
前記布の第２面の大部分を形成する第２糸が、第２糸中のｉ）およびｉｉ）の総量を基準として；
ｉ）２５〜１００部の、個々の繊維中の炭素粒子の量を基準として、０．５〜２０重量パーセントの離散炭素粒子であって、前記炭素粒子はその繊維中に均一に分散している離散炭素粒子を含有するアラミド繊維；および、
ｉｉ）０〜７５部の、離散炭素粒子を含まないアラミド繊維
を含み；かつ、
前記布の第１面の大部分を形成する第１糸が、離散炭素粒子を含まないアラミド繊維を含み；
前記布が、０．５〜３重量パーセントの離散炭素粒子の総含量を有する、織布。
【請求項２】
ｉ）におけるアラミド繊維が２５〜５０部の量で存在し、ｉｉ）におけるアラミド繊維が５０〜７５部の量で存在する、請求項１に記載の織布。
【請求項３】
ｉ）におけるアラミド繊維が、０．５〜６重量パーセントの離散炭素粒子を含む、請求項１または２に記載の織布。
【請求項４】
ｉ）におけるアラミド繊維がメタ−アラミドである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の織布。
【請求項５】
メタ−アラミドがポリ（メタ−フェニレンイソフタルアミド）である、請求項４に記載の織布。
【請求項６】
ｉｉ）におけるアラミド繊維がメタ−アラミドまたはパラ−アラミドである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の織布。
【請求項７】
メタ−アラミドがポリ（メタ−フェニレンイソフタルアミド）であり、パラ−アラミドがポリ（パラ−フェニレンテレフタルアミド）である、請求項６に記載の織布。
【請求項８】
第１糸および第２糸がステープルファイバーを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の織布。
【請求項９】
第２糸がステープルファイバーの均質ブレンドを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の織布。
【請求項１０】
第１糸が染料をさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の織布。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の織布を含む熱防護衣料品。
【請求項１２】
織布の第１面が布の第２面よりも潜在的なアーク事象に近いように、前記織布が衣料の中に配置されている、請求項１１に記載の熱防護衣料品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気アークからの保護を作業者に提供する布および物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気アークなどに曝され得る工員および他の者は、耐熱性布から製造された防護衣および物品を必要とする。防護性能を維持しながら、これらの防護品の有効性のいかなる向上も、またはこれらの物品の快適さのいかなる向上も歓迎される。
【０００３】
炭素粒子は、繊維の着色にスパン−イン顔料として使用されており、炭素の黒色は、暗い色合いを生み出すのに有効である。
【０００４】
炭素粒子が、耐火性のおよび熱的に安定なポリマーから製造された繊維中へ紡ぎ込まれる場合に、結果として生じた糸、布、および衣服は、劇的に改善されたアーク防護を提供することが見いだされている。しかしながら、炭素粒子は、暗い色合いを有する繊維を作る傾向があり、より明るい色合いのアーク防護布および防護服が多くの場合に望まれる。例えば、より暗い色合いを有する衣服は、夜におよび視界不良状況で認知するのがより困難である。他方では、いくつかの衣服製造業者は、彼らの顧客のファッション選択に対処するために様々な色合いを提供する能力を持ちたいと単に願っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それ故、必要とされるものは、劇的に改善されているだけでなく、望ましい色合いも有するアーク防護がなされるための方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、アーク防護での使用に好適な織布であって、布は第１面および第２面を有し、布はよこ糸とは異種の経糸を有し、
ａ）布の第１面の大部分が、布中の経糸である第１糸であり、布の第２面の大部分が、布中のよこ糸である第２糸であるか；または、
ｂ）布の第１面の大部分が、布中のよこ糸である第１糸であり、布の第２面の大部分が、布中の経糸である第２糸であるかのいずれかであり；かつ、
布の第２面の大部分を形成する第２糸が、第２糸中のｉ）およびｉｉ）の総量を基準として；
ｉ）２５〜１００部の、個々の繊維中の炭素粒子の量を基準として、０．５〜２０重量パーセントの離散炭素粒子であって、炭素粒子はその繊維中に均一に分散している離散炭素粒子を含有するアラミド繊維；および、
ｉｉ）０〜７５部の、離散炭素粒子を含まないアラミド繊維
を含み；かつ、
布の第１面の大部分を形成する第１糸が、離散炭素粒子を含まないアラミド繊維を含み；
布が、０．５〜３重量パーセントの離散炭素粒子の総含量を有する、織布に関する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】全体組成範囲（０〜１００％）にわたって、炭素粒子を含まなかった自然のポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）（ＭＰＤ−Ｉ）繊維と、炭素粒子を含有したＭＰＤ−Ｉ繊維との均質ブレンドの測定明度値Ｌ＊の関係を示す。
【図２】６．３ｏｚ／ｙｄ2（オンス／ヤード２）の坪量を有する布に対して標準化された、アーク性能対布中の離散炭素粒子の総量の関係を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、離散炭素粒子を含まないアラミド繊維を含む、外側物品表面の大部分（過半部分：ｍａｊｏｒｉｔｙ）を形成する第１糸と、その中に均一に分散した０．５〜２０重量パーセントの離散炭素粒子を含有する２５〜１００部のアラミド繊維、および離散炭素粒子を含まない０〜７５部のアラミド繊維を含む、内側物品表面の大部分を形成する第２糸とを組み入れている縦表（ｗａｒｐ−ｆａｃｅｄ）または横表（ｗｅｆｔ−ｆａｃｅｄ）綾織または繻子織の織布を含む保護衣料品に関する。
【０００９】
この布は、作業者および他の作業員のためにアーク防護を提供する物品に有用である。布および衣服のアーク性能は、耐火性のおよび熱的に安定なアラミド繊維への離散炭素粒子の添加によってほとんど２倍ほどに増加させ得ることが見いだされた。本明細書で用いるところでは、耐火性は、ポリマーが、２１超、好ましくは２５超の限界酸素指数を有することを意味し；用語「熱的に安定な」は、ポリマーまたは繊維が毎分１０度の速度で４２５℃まで加熱される場合にその重量の少なくとも９０パーセントを保持することを意味する。
【００１０】
布重量基準で、そのような劇的な改善は、布中の離散炭素粒子の総量が、布中の繊維の総量を基準として、０．５〜３重量パーセントである場合に見いだされた。図２は、６．３ｏｚ／ｙｄ2（オンス／ヤード2）の坪量を有する布に対して標準化された、炭素粒子を含有するそのような布のＡＴＰＶを例示する。例示されるように、炭素の存在は、非常に低いローディングでさえも、ＡＴＰＶによって測定されるように、布アーク性能に著しい影響を及ぼすことができる。最良の性能は、布中の約０．５重量パーセント超の炭素粒子量について見いだされ、１２カロリー／ｃｍ2以上の好ましい性能は、約０．７５重量パーセント以上の炭素粒子を有する布について現れ、とりわけ望ましい範囲は、布中に０．７５〜２重量パーセントの炭素粒子である。
【００１１】
単一層布の２面構造は、布、およびこの布から製造された衣服の外面が、意外にも改善されたアーク性能を提供しながら、薄い色調などの多くの異なる色に着色される（すなわち、染色される、など）ことを可能にする。アーク防護での使用に好適な織布は、第１面および第２面を有する布であり、この布は、よこ糸とは異種の経糸を有し、
ａ）布の第１面の大部分は、布中の経糸である第１糸であり、布の第２面の大部分は、布中のよこ糸である第２糸であるか；または、
ｂ）布の第１面の大部分は、布中のよこ糸である第１糸であり、布の第２面の大部分は、布中の経糸である第２糸であるかのいずれかであり；かつ、
物品の第２面の大部分を形成する第２糸は、第２糸中のｉ）およびｉｉ）の総量を基準として；
ｉ）２５〜１００部の、個々の繊維中の炭素粒子の量を基準として、０．５〜２０重量パーセントの離散炭素粒子であって、炭素粒子はその繊維中に均一に分散している離散炭素粒子を含有するアラミド繊維、および、
ｉｉ）０〜７５部の、離散炭素粒子を含まないアラミド繊維
を含み；かつ、
布の第１面の大部分を形成する第１糸は、離散炭素粒子を含まないアラミド繊維を含み；布は、０．５〜３重量パーセントの離散炭素粒子の総含量を有する。いくつかの実施形態において、ｉ）におけるアラミド繊維は、２５〜５０部の量で存在し、ｉｉ）におけるアラミド繊維は、５０〜７５部の量で存在する。
【００１２】
本明細書での目的のためには、用語「繊維」は、長さ対その長さに垂直の横断面積の幅の高い比を有する比較的可撓性の、巨視的に均一の物体と定義される。繊維横断面は、任意の形状であり得るが、典型的には円形または豆形である。また、そのような繊維は好ましくは、織物用途での十分な強度のために概して中実の横断面を有する；すなわち、繊維は好ましくは、目につくほどには空隙がないか、または大量の好ましくない空隙を持たない。
【００１３】
本明細書で用いるところでは、用語「ステープルファイバー」は、所望の長さにカットされているか、もしくは牽切されている繊維、または、連続フィラメントと比較される場合に、長さ対その長さに垂直の横断面積の幅の低い比を有して製造されている繊維を意味する。人造ステープルファイバーは、例えば、綿、紡羊毛、または梳毛糸紡績装置で加工するのに好適な長さにカットされるかまたに長さにされる。ステープルファイバーは、（ａ）実質的に一様な長さ、（ｂ）可変もしくはランダム長さ、または（ｃ）実質的に一様な長さを有するステープルファイバーと、異なる長さを有する他のサブセットのステープルファイバーとのサブセットを有することができ、サブセット中のステープルファイバーが混ぜ合わせられて実質的に一様な分配を形成する。
【００１４】
いくつかの実施形態において、好適なステープルファイバーは、１〜３０センチメートル（０．３９〜１２インチ）のカット長を有する。いくつかの実施形態において、好適なステープルファイバーは、２．５〜２０ｃｍ（１〜８インチ）の長さを有する。いくつかの好ましい実施形態において、短いステープル法によって製造されたステープルファイバーは、６ｃｍ（２．４インチ）以下のカット長を有する。いくつかの好ましい実施形態において、短いステープル法によって製造されたステープルファイバーは、１．９〜５．７ｃｍ（０．７５〜２．２５インチ）のステープルファイバー長さを有し、３．８〜５．１ｃｍ（１．５〜２．０インチ）のステープルファイバー長さが好ましい。長いステープル、梳毛糸、または紡羊毛システム紡績のためには、１６．５ｃｍ（６．５インチ）以下の長さを有する繊維が好ましい。
【００１５】
ステープルファイバーは、任意の方法によって製造することができる。例えば、ステープルファイバーは、真っすぐな（すなわち、捲縮なしの）ステープルファイバーをもたらす回転カッターまたはギロチン・カッターを用いて連続の真っすぐな繊維からカットすることができるか、またはさらに、好ましくは１センチメートル当たり８以下の捲縮（もしくは繰り返し屈曲）頻度で、ステープルファイバーの長さに沿って鋸歯形状の捲縮を有する捲縮連続繊維からカットすることができる。好ましくは、ステープルファイバーは捲縮を有する。
【００１６】
ステープルファイバーはまた、連続繊維を牽切し、捲縮として機能する変形セクションを持ったステープルファイバーをもたらすことによって形成することができる。牽切ステープルファイバーは、切断域調整によって制御される平均カット長を有するランダム可変質量の繊維を生み出す、規定距離である１つ以上の切断域を有する牽切操作中に連続フィラメントのトウまたは束を切断することによって製造することができる。
【００１７】
紡績スフ糸は、当技術分野において周知である、伝統的な、長いおよび短いステープルリング精紡法を用いてステープルファイバーから製造することができる。しかしながら、糸はまた、エアジェットスピニング、オープンエンドスピニング、およびステープルファイバーを使用可能な糸へ変換する多くの他のタイプのスピニングを用いて紡績され得るので、これは、リング精紡に限定することを意図しない。紡績フフ糸はまた、牽切トウ−トップ（ｔｏｗ−ｔｏ−ｔｏｐ）ステープル法を用いて牽切することによって直接製造することができる。伝統的な牽切法によって形成された糸中のステープルファイバーは典型的には、長さ１８ｃｍ（７インチ）以下の長さを有する；しかしながら、牽切によって製造された紡績スフ糸はまた、例えばＰＣＴ特許出願国際公開第００７７２８３号に記載されているような方法により約５０ｃｍ（２０インチ）以下の最大長さを有するステープルファイバーを有することができる。牽切ステープルファイバーは通常は、牽切法がある程度の捲縮を繊維中へ付与するので、捲縮を必要としない。
【００１８】
好ましくは、布中の糸は、繊維ブレンドで製造される。繊維ブレンドとは、任意のやり方での２つ以上のステープルファイバータイプの組み合わせを意味する。好ましくは、ステープルファイバーブレンドは、ブレンド中の様々なステープルファイバーが繊維の比較的一様な混合物を形成することを意味する、「均質ブレンド」である。いくつかの実施形態において、２つ以上のステープルファイバータイプは、様々なステープルファイバーがスフ糸束中に均一に分配されるように、ステープルファイバー糸が紡績される前にまたは紡績中にブレンドされる。
【００１９】
本発明は好ましくは、縦表または横表綾織または繻子織を有する織布およびそれから製造される物品に関する。綾織では、各緯糸（ｗｅｆｔ）またはよこ糸（ｆｉｌｌｇ  ｙａｒｎ）は、右または左へのインターレースの進行で経糸を横切ってフロートし、違った対角線を形成する。この対角線はまた、ウェールとしても知られる。フロートは、反対方向から２つ以上の糸をクロスオーバーする糸の部分である。綾織は、その複雑さに応じて、３以上のハーネスを必要とする。綾織は多くの場合、−２／１などの−分数（ここで、分子は、上げられるハーネス（したがって、クロスされるスレッド）の数、この例では２を示し、分母は、よこ糸が挿入される場合に下げられるハーネスの数、この例では１を示す）として示される。分数２／１は、「２アップ、１ダウン」と読まれるであろう。綾織を生み出すために必要とされるハーネスの最小数は、分数における数を合計することによって求めることができる。記載された例については、ハーネスの数は３である。（平織についての分数は１／１である。）繻子織では、布表面は、織りの繰り返しにおいて、各経糸または緯糸システム糸が、反対側の緯糸または経糸システムの１つを除いて全ての糸の上方または下方を通るまたはフロートするので、ほとんど完全に経糸または緯糸フロートからなる。一般に、交点は、綾織におけるように直線に並ばないが、規則的なまたは不規則な構造で互いに分離している。１つの好ましい繻子織は、４／１織りである。
【００２０】
縦表綾織または繻子織とは、経糸の量が布の面上でより多い、例えば２／１または３／１綾織であることを意味する。横表綾織または繻子織とは、緯糸の量が布の面上でより多い、例えば１／２または１／３綾織であることを意味する。
【００２１】
縦表または横表綾織または繻子織で織られた布は、よこ糸または緯糸とは異種である経糸を有する。好ましい実施形態において、織布は、たった１つのタイプの経糸と、たった１つのタイプのよこ糸または緯糸とを有し、布は単一層布である。
【００２２】
布は物品の内面および外面を形成し、かつ布は縦表または横表綾織または繻子織を有するので、物品の外面の大部分は、布中の経糸である第１糸であり、物品の内面の大部分は、布中の緯糸もしくはよこ糸である第２糸であるか；あるいは、物品の外面の大部分は、布中の緯糸もしくはよこ糸である第１糸であり、物品の内面の大部分は、布中の経糸である第２糸である。
【００２３】
布は好ましくは、ＣＩＥＬＡＢカラースケールによって測定されるように、５０以上の明度座標つまり「Ｌ*」値を有する第１面を有する。いくつかの実施形態はまた、可視光の波長（３８０〜７８０ｎｍ）にわたって２０％以上の分光反射率を有する。布の色は、測定されるアイテムの色の様々な特性を表す３つのスケール値「Ｌ＊」、「ａ＊」、および「ｂ＊」、ならびに分光反射率を提供する、比色計とも呼ばれる、分光光度計を用いて測定することができる。カラースケールで、より低い「Ｌ＊」値は一般に、より暗い色を示し、白色は、約またはほぼ１００の値を有し、黒色は、約またはほぼ０の色を有する。その自然の状態でおよびいかなる着色の前にも、ポリ（メタ−フェニレンイソフタルアミド）繊維は、比色計を用いて測定される場合に約８０以上の「Ｌ＊」値を有するわずかに真っ白ではない色を有する。０．５〜２０重量パーセントの離散炭素粒子をさらに含むポリ（メタ−フェニレンイソフタルアミド）繊維は、比色計を用いて測定される場合に約２０以下の範囲である「Ｌ＊」値を有する黒色を有する。
【００２４】
意外にも、そのわずかに真っ白ではない色の、自然のポリ（メタ−フェニレンイソフタルアミド）繊維と；黒色の、その中に分散した炭素粒子を有するポリ（メタ−フェニレンイソフタルアミド）繊維との混合物の明度座標つまり「Ｌ＊」は、混合物の単純な規則によって統制されないことが分かった。図１は、全体組成範囲（０〜１００％）にわたって、均質ブレンドの測定明度値Ｌ＊の関係を示す。組成範囲にわたって大部分の組成でのブレンドは実際に、混合物の単純な規則によって予期されるよりも暗い。
【００２５】
一実施形態において、布の第２面は、６５以下の「Ｌ*」値を有する。一実施形態において、第１面は、７０以上の「Ｌ*」値を有する。いくつかの実施形態において、第１面と第２面との間の測定される色差は、「Ｌ*」スケールで少なくとも５単位であり、いくつかの好ましい実施形態において、第１面と第２面との間の色差は、「Ｌ*」スケールで少なくとも１０単位である。
【００２６】
本明細書で用いるところでは、布に帰せられる色はまた、繊維および繊維ブレンド、糸、ならびに衣服にも適用され；同じ分光光度計を、ほぼ同じ「Ｌ*」値に概して従う、繊維、糸、布、および衣服の「Ｌ*」値を測定するために用いることができる。
【００２７】
織布は、離散炭素粒子を含まないアラミド繊維を含む第１糸と、その少なくとも２５パーセントが均一に分散した炭素粒子を有する、アラミド繊維を含む第２糸とを含む。
【００２８】
具体的には、第２糸は、布の第２面の大部分を形成し、個々の繊維中の炭素粒子の量を基準として、０．５〜２５重量パーセントの離散炭素粒子を含有する２０〜１００部のアラミド繊維を含む。炭素粒子は、その繊維のポリマー中に均一に分散している。第２糸はまた、離散炭素粒子を含まない０〜７５重量部のアラミド繊維を含む。アラミド繊維は、空気中の酸素の濃度よりも上（すなわち、２１超、好ましくは２５超）の限界酸素指数（ＬＯＩ）を有するアラミドポリマーから製造される。これは、その繊維から専ら製造された布が火災を起こさないであろうし、耐火性と考えられることを意味する。アラミド繊維はまた、毎分１０度の速度で４２５℃まで加熱される場合にその重量の少なくとも９０パーセントを保持し、これはこの繊維が高い熱安定性を有することを意味する。
【００２９】
望ましいアーク性能またはＡｒｃ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｖａｌｕｅ（アーク熱性能値）（ＡＴＰＶ）のためには、炭素粒子含有アラミド繊維は、個々の繊維中の炭素粒子の量を基準として、０．５〜２０重量パーセントの離散炭素粒子を含むことが見いだされた。いくつかの実施形態において、第１ステープルファイバーは、個々の繊維中の炭素粒子の量を基準として、０．５〜１０重量パーセントの離散炭素粒子を含み；いくつかの実施形態において、第１ステープルファイバーは、個々の繊維中の炭素粒子の量を基準として、０．５〜６重量パーセントの離散炭素粒子を含む。いくつかの他の実施形態において、個々の繊維中の炭素粒子の量を基準として、５〜１０重量パーセントの離散炭素粒子を有することが望ましい。１つの好ましい実施形態において、第１ステープルファイバーは、０．５〜３．０重量パーセントの離散炭素粒子を含む。
【００３０】
繊維中に存在する時に、炭素粒子は、１０マイクロメートル以下、好ましくは平均して０．１〜５マイクロメートルの平均粒径を有し；いくつかの実施形態において、０．５〜３マイクロメートルの平均粒径が好ましい。いくつかの実施形態において、０．１〜２マイクロメートルの平均粒径が望ましく；いくつかの実施形態において、０．５〜１．５マイクロメートルの平均粒径が好ましい。炭素粒子には、重質石油製品および植物油の不完全燃焼によって製造されるカーボンブラックのようなものが含まれる。カーボンブラックは、すすよりも高いが、活性炭のそれよりも低い表面積対体積比を有するパラクリスタリン炭素の形態である。それらは典型的には、紡糸による繊維の形成前に紡糸原液に炭素粒子を添加することによって繊維中へ組み入れることができる。
【００３１】
本質的にいかなる商業的に入手可能なカーボンブラックをも、アラミドポリマー組成物に離散炭素粒子を供給するために使用することができる。それらは典型的には、紡糸による繊維の形成前に紡糸原液に炭素粒子を添加することによって繊維中へ組み入れられる。１つの好ましい実践において、ポリマー液、好ましくはアラミドポリマー液中のカーボンブラックの別個の安定な分散液が先ず製造され、次にこの分散液が、一様な粒子分布を達成するためにミルにかけられる。この分散液は、紡糸前にアラミドポリマー液中へ好ましくは注入される。
【００３２】
語句「その繊維中に均一に分散した」は、炭素粒子が、繊維中に軸方向および半径方向の両方に一様に分配されて繊維中に見いだされ得ることを意味する。この一様な分配を達成する一方法は、炭素粒子を含有するポリマー液を、湿式紡糸かまたは乾式紡糸かのいずれかによって紡糸することによると考えられる。
【００３３】
いくつかの好ましい実施形態において、アラミドファイバーで使用されるポリマーはメタ−アラミドである。本明細書で用いるところでは、「アラミド」は、アミド（−ＣＯＮＨ−）結合の少なくとも８５％が、２つの芳香環に直接結合しているポリアミドを意味する。添加物をアラミドとともに使用することができ、実際に、１０重量％と同量までの他のポリマー材料をアラミドとブレンドできること、または１０％と同量の他のジアミンがアラミドのジアミンと置き換えられた、もしくは１０％と同量の他の二酸塩化物がアラミドの二酸塩化物と置き換えられたコポリマーを使用できることが判明した。好適なアラミド繊維は、Ｍａｎ−Ｍａｄｅ  Ｆｉｂｅｒｓ−Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌｕｍｅ  ２，Ｓｅｃｔｉｏｎ  ｔｉｔｌｅｄ  Ｆｉｂｅｒ−Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ａｒｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｌｙａｍｉｄｅｓ，ｐａｇｅ  ２９７，Ｗ．Ｂｌａｃｋ  ｅｔ  ａｌ．，Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９６８に記載されている。アラミド繊維は、また、米国特許第４，１７２，９３８号明細書；同第３，８６９，４２９号明細書；同第３，８１９，５８７号明細書；同第３，６７３，１４３号明細書；同第３５４，１２７号明細書；および同第３，０９４，５１１号明細書に開示されている。
【００３４】
メタ−アラミドは、アミド結合が互いに対してメタ−位にあるそれらのアラミドである。１つの好ましいメタ−アラミドは、ポリ（メタフェニレンイソフタルアミド）である。糸内で、メタ−アラミド繊維は、典型的には少なくとも約２５のＬＯＩを耐火性繊維に提供する。
【００３５】
いくつかの実施形態において、メタ−アラミド繊維は、少なくとも２０％、より好ましくは少なくとも２５％の最低結晶化度を有する。例示の目的のためには、最終繊維の形成の容易さのために、結晶化度の実際の上限は、５０％である（しかしより高い百分率が好適と考えられる）。一般に、結晶化度は、２５〜４０％の範囲にあろう。メタ−アラミド繊維の結晶化度は、２つの方法のうちの１つによって測定することができる。第１方法は、空隙なしの（ｎｏｎ−ｖｏｉｄｅｄ）繊維で用いられ、一方、第２方法は、完全に空隙を含まないわけではない繊維に関して用いられる。第１方法におけるメタ−アラミドのパーセント結晶化度は、良好な、本質的に空隙なしの試料を使用する結晶化度についての一次検量線を先ず生成することによって測定される。そのような空隙なしの試料については、比体積（１／密度）は、２相モデルを用いて結晶化度と直接関連づけることができる。試料の密度は、密度勾配カラムで測定される。ｘ線散乱法によって非結晶性であると決定された、メタ−アラミドフィルムは、測定され、１．３３５６ｇ／ｃｍ3の平均密度を有することが分かった。完全に結晶性のメタ−アラミド試料の密度はそのとき１．４６９９ｇ／ｃｍ3であると、ｘ線ユニットセルの寸法から求められた。一旦これらの０％および１００％結晶化度終点が確立されると、それについて密度が既知である任意の空隙なしの実験試料の結晶化度は、この一次関係：
【数１】
2019529726.tif 000003
から求めることができる。
【００３６】
多くの繊維試料が完全に空隙を含まないわけではないので、ラマン（Ｒａｍａｎ）分光法が、結晶化度を測定するための好ましい方法である。ラマン測定は、空隙含量に敏感ではないので、１６５０ｃｍ-1のカルボニル伸縮の相対強度を、空隙ありかどうかに関わりなく、任意の形態のメタ−アラミドの結晶化度を測定するために用いることができる。これを成し遂げるために、結晶化度と、１００２ｃｍ-1の環伸縮モードの強度に標準された、１６５０ｃｍ-1のカルボニル伸縮の強度との間の一次関係が、最小限に空隙のある試料であって、その結晶化度が前に測定され、上に記載されたように密度測定から既知である試料を使用して築かれた。密度検量線に依存する、次の経験的関係：
【数２】
2019529726.tif 000004
（式中、Ｉ（１６５０ｃｍ-1）は、そのポイントでのメタ−アラミド試料のラマン強度である）
が、Ｎｉｃｏｌｅｔ  Ｍｏｄｅｌ  ９１０  ＦＴ−Ｒａｍａｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒを用いてパーセント結晶化度について築かれた。この強度を用いて、実験試料のパーセント結晶化度がこの方程式から計算される。
【００３７】
メタ−アラミド繊維は、溶液から紡糸され、急冷され、かつ追加の加熱または化学処理なしに、ガラス転移温度よりも下の温度を用いて乾燥させられた場合に、マイナーレベルの結晶性を成長させるにすぎない。そのような繊維は、繊維の結晶化度がラマン散乱技術を用いて測定される場合に１５パーセント未満のパーセント結晶化度を有する。低い結晶化度のこれらの繊維は、熱または化学的手段の使用によって結晶化させることができる非晶質メタ−アラミド繊維と考えられる。結晶化度のレベルは、ポリマーのガラス転移温度以上での熱処理によって高めることができる。そのような熱は典型的には、所望量の結晶化度を繊維に付与するのに十分な時間張力下に繊維を加熱ロールと接触させることによって加えられる。
【００３８】
ｍ−アラミド繊維の結晶化度のレベルはまた、化学処理によって高めることができ、いくつかの実施形態において、これには、布中へ組み入れられる前に繊維を着色する、染色する、または模擬染色する方法が含まれる。いくつかの方法が、例えば、米国特許第４，６６８，２３４号明細書；同第４，７５５，３３５号明細書；同第４，８８３，４９６号明細書；および同第５，０９６，４５９号明細書に開示されている。染料キャリアとしても知られる、染色助剤が、アラミド繊維の染料ピックアップを増加させるのに役立つために使用されてもよい。有用な染料キャリアには、アリールエーテル、ベンジルアルコール、またはアセトフェノンが含まれる。
【００３９】
第１糸は、布から製造された衣服の外面として好ましくは使用される布の他の面の大部分を形成する。第１糸は、離散炭素粒子を含まないアラミド繊維を含み、これは繊維が本明細書に定義されるような炭素粒子を含有しないことを意味する。一実施形態において、離散炭素粒子を含まないアラミド繊維はさらに、染料もしくは着色を受け入れることができる。他の繊維を、第１糸においてアラミド繊維と混合することができる。好ましい実施形態において、離散炭素粒子を含まないアラミド繊維は、第１糸中に大部分繊維（５０重量パーセント超）として存在し、いくつかの実施形態において、アラミド繊維は、ステープルファイバーとしてまたは他の繊維ありもしくはなしのアラミド繊維のブレンドとして存在する。
【００４０】
いくつかの好ましい実施形態において、第１糸中の離散炭素粒子を含まないアラミド繊維は、本明細書で前に記載されたようにメタ−アラミド繊維である。１つの好ましいメタ−アラミド繊維は、ポリ（メタフェニレンイソフタルアミド）である。いくつかの実施形態において、メタ−アラミド繊維は、少なくとも２０％、より好ましくは少なくとも２５％の最低結晶化度を有する。例示の目的上、最終繊維の形成の容易さのために、結晶化度の実際の上限は、５０％である（しかしより高い百分率が好適と考えられる）。一般に、結晶化度は、２５〜４０％の範囲にあろう。
【００４１】
いくつかの実施形態において、第１糸か、または第２糸かのいずれかに使用されるメタ−アラミド繊維は、１０パーセント超の１８５℃での軸方向熱収縮率を有することができる。この高レベルの収縮率は、目につくほどに結晶化していないか、またはさもなければ熱安定化していない非晶質繊維に代表的である。代表的なメタ−アラミド繊維は、繊維の結晶化度がラマン散乱技術を用いて測定される場合に１５パーセント未満のパーセント結晶化度を有する。結晶性の欠如のために、そのような繊維は、均質ブレンド、糸、布、または物品形態のいずれでも、比較的容易に染色することができる。１つの好ましいメタ−アラミドは、ポリ（メタフェニレンイソフタルアミド）である。
【００４２】
いくつかの実施形態において、第１糸か、または第２糸かのいずれかに使用されるメタ−アラミド繊維は、２パーセント以下の１８５℃での軸方向熱収縮率を有することができる。この低レベルの収縮率は、比較的結晶化した繊維に代表的である。代表的なメタ−アラミド繊維は、少なくとも２０％、より好ましくは少なくとも２５％の最低結晶化度を有する。例示の目的上、最終繊維の形成の容易さのために、結晶化度の実際の上限は、５０％である（しかしより高い百分率が好適と考えられる）。一般に、結晶化度は、２５〜４０％の範囲にあろう。この結晶化度のために、そのような繊維は、均質ブレンド、糸、布、または物品形態のいずれでも、染色することができるが、一般に染色助剤、またはより強力な染色条件を必要とする。１つの好ましいメタ−アラミドは、ポリ（メタフェニレンイソフタルアミド）である。
【００４３】
いくつかの実施形態において、離散炭素粒子を含まないアラミド繊維は、染料をさらに含む。好適な染料は好ましくは、４０以上、好ましくは５０以上の「Ｌ*」値を有する色を提供する。「Ｌ*」値の１つの好ましい範囲は、５０〜９０である。
【００４４】
いくつかの実施形態において、第１糸および／または第２糸はパラ−アラミド繊維をさらに含むことができ、好ましいパラ−アラミドは、糸中で約８重量パーセント以下である量で好ましくは使用される、ポリ（パラフェニレンテレフタルアミド）である。いくつかの実施形態において、第１糸および／または第２糸は、非常に少量（糸の１〜３重量％）の帯電防止繊維をさらに含むことができ、１つの好適な帯電防止繊維は、Ｄｅ  Ｈｏｗｉｔｔに付与された米国特許第４，６１２，１５０号明細書および／またはＨｕｌｌに付与された米国特許第３，８０３，４５３号明細書に記載されているものなどの溶融紡糸された熱可塑性の帯電防止性繊維である。これらの繊維は、それらがカーボンブラックを含有しながら、繊維ポリマーが難燃性であることと、熱的に安定であることとの組み合わせを持たない；すなわち、それが相まって、２１超、好ましくは２５超のＬＯＩを持たない、および毎分１０度の速度で４２５℃まで加熱される場合にその重量の少なくとも９０パーセントを保持しないので、アーク性能に及ぼす影響は無視できる。実際に、そのような熱可塑性の帯電防止繊維は、毎分１０度の速度で４２５℃まで加熱される場合に３５重量パーセント超を失う。本明細書での目的のために、およびいかなる混乱をも避けるために、離散炭素粒子の重量パーセント単位の総含量は、いかなる少量の帯電防止繊維をも排除して、繊維ブレンドの総重量を基準としている。
【００４５】
１つの好ましい実施形態において、第１糸および第２糸は、ステープルファイバーの均質ブレンドから製造された紡績スフ糸である。ステープルファイバーの均質ブレンドは、異なる繊維のストランドまたはトウをカッターブレンドすることによって、または繊維の異なるベールをブレンドすることおよび均質ブレンドを形成する当技術分野において公知の他の方法によって製造することができる。例えば、異なるステープルファイバータイプの２つ以上のスライバーを、様々なステープルファイバーがスフ糸束中で均質ブレンドとして均一に分配されるように、ステープルファイバー糸が紡績される前に、または紡績される間にブレンドすることができる。
【００４６】
「糸」とは、連続ストランドを形成するために一緒に紡績されたまたは撚られた繊維の集まりを意味する。本明細書で用いるところでは、糸は一般に、織りおよび編みのような操作に好適な織物材料の最も簡単なストランドである、シングルス糸（単糸：ｓｉｎｇｌｅｓ  ｙａｒｎ）；または諸撚糸もしくは撚糸（ｐｌｉｅｄ  ｙａｒｎ）として当技術分野において公知であるものを意味する。紡績スフ糸は、多かれ少なかれ撚りでステープルファイバーから形成することができる。撚りがシングルス糸に存在する場合、それは全て、同じ方向にある。本明細書で用いるところでは、語句「諸撚糸」および「撚糸」は、同じ意味で用いることができ、２つ以上の糸、すなわち、一緒に撚り合わせられたもしくは撚られた、シングルス糸を意味する。
【００４７】
いくつかの特に有用な実施形態において、本明細書に記載される布は、耐アーク性および難燃性衣服を製造するために使用することができる。いくつかの実施形態において、衣服は、保護布の本質的に１つの層を有することができる。このタイプの衣服には、極度の熱事象が起こり得る化学処理工業または工業的もしくは電気的ユーティリティなどの状況において着用することができるジャンプスーツ、カバーオール、パンツ、シャツ、手袋、スリーブなどが含まれる。好ましくは、衣服の外面、潜在的な電気アーク（ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｒｃ）により近い表面は、炭素粒子を含まないアラミド繊維を含む大部分の糸を含み、衣服の内面、着用者により近い表面は、炭素粒子を含有するアラミド繊維を含む大部分の糸を含む。いくつかの実施形態において、織布は、染料をさらに含む第１糸を含有する。このようにして、衣服の外面は、任意の数の色および色合いを有するために染料で着色する、染色する、または印刷することができ、暗色または黒色に限定されない。
【００４８】
このタイプの防護品または防護服には、電気アーク潜在環境（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｒｃ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）において作業する可能性がある電気技師およびプロセス制御スペシャリストおよび他の者などの工業作業員によって使用される防護コート、ジャケット、ジャンプスーツ、カバーオール、フードなどが含まれる。好ましい実施形態において、防護服は、電気パネルまたはサブステーション上での作業が必要とされる場合に織物および他の防具上で一般に使用される七分丈コートを含めて、コートまたはジャケットである。
【００４９】
好ましい実施形態において、防護品または防護服は、アーク格付けについての２つの一般的なカテゴリー格付けシステムのいずれかによって測定されるように少なくともカテゴリー１または２以上のアーク格付けを有する。Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｆｉｒｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（米国防火協会）（ＮＦＰＡ）は、カテゴリー１が最低の性能を有し、カテゴリー４が最高の性能を有する、４つの異なるカテゴリーを有する。ＮＦＰＡ  ７０Ｅシステムの下で、カテゴリー１、２、３、および４は、それぞれ、１平方センチメートル当たり４、８、２５、および４０カロリーの布を通しての熱流束に相当する。Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｃｏｄｅ（米国電気安全規程）（ＮＥＳＣ）はまた、カテゴリー１が最低の性能を有し、カテゴリー３が最高の性能を有する、３つの異なるカテゴリーの格付けシステムを有する。ＮＥＳＣシステムの下で、カテゴリー１、２、および３は、それぞれ、１平方センチメートル当たり４、８、および１２カロリーの布を通しての熱流束に相当する。それ故、カテゴリー２アーク格付けを有する布または衣服は、標準セット方法ＡＳＴＭ  Ｆ１９５９またはＮＦＰＡ  ７０Ｅによって測定されるように、１平方センチメートル当たり８カロリーの熱流束に耐えることができる。
【００５０】
試験方法
耐アーク性。本発明の布の耐アーク性は、ＡＳＴＭ  Ｆ−１９５９−９９「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｔｈｅ  Ａｒｃ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｖａｌｕｅ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｆｏｒ  Ｃｌｏｔｈｉｎｇ（衣料用の材料のアーク熱性能値を測定するための標準試験方法）」に従って測定される。好ましくは、本発明の布は、１平方ヤード当たり１オンス当たり１平方センチメートル当たり少なくとも０．８カロリー、より好ましくは少なくとも２カロリーの耐アーク性（ＡＴＰＶ）を有する。
【００５１】
熱重量分析（ＴＧＡ）。毎分１０度の速度で４２５℃まで加熱される場合にその重量の少なくとも９０パーセントを保持する繊維は、Ｎｅｗａｒｋ，ＤｅｌａｗａｒｅのＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｗａｔｅｒｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの部門）から入手可能なＭｏｄｅｌ  ２９５０  Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ  Ａｎａｌｙｚｅｒ（熱重量分析計）（ＴＧＡ）を用いて測定することができる。ＴＧＡは、温度上昇に対する試料減量のスキャンを与える。ＴＡ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ（ＴＡユニバーサル分析）プログラムを用いて、パーセント減量は、任意の記録温度で測定することができる。プログラムプロフィールは、５０℃での試料の平衡化；５０℃から１０００℃まで毎分１０度での昇温；１０ｍｌ／分で供給される、ガスとしての空気の使用；および５００マイクロリットルのセラミック・カップ（ＰＮ  ９５２０１８．９１０）試料容器の使用からなる。具体的な試験手順は、次の通りである。ＴＡ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ２９００  ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒでＴＧＡスクリーンを用いてＴＧＡをプログラムした。試料ＩＤを入力し、毎分２０℃の計画された温度ランプ・プログラムを選択した。空の試料カップの風袋を、機器の風袋機能を用いて量った。繊維試料を、およそ１／１６インチ（０．１６ｃｍ）長さにカットし、試料パンを試料で緩く満たした。試料重量は、１０〜５０ｍｇの範囲にあるべきである。ＴＧＡは天秤を有し、それ故、正確な重量は前もって測定しなくてもよい。試料のどれも、パンの外側にあるべきではない。満たされた試料パンを、熱電対がパンの上端の近くにあるがそれに触れていないことを確認してバランスワイヤ上へロードした。炉をパン上方に上げ、ＴＧＡを開始する。プログラムが完了したらすぐに、ＴＧＡは自動的に炉を下げ、試料パンを取り出し、冷却モードに入る。ＴＡ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ２９００  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓプログラムを次に用いて分析し、温度の範囲にわたるパーセント減量についてのＴＧＡスキャンを生み出す。
【００５２】
限界酸素指数。本発明の布の限界酸素指数（ＬＯＩ）は、ＡＳＴＭ  Ｇ−１２５−００「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｌｉｑｕｉｄ  ａｎｄ  Ｓｏｌｉｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｆｉｒｅ  Ｌｉｍｉｔｓ  ｉｎ  Ｇａｓｅｏｕｓ  Ｏｘｉｄａｎｔｓ（ガス酸化剤中で液体および固体材料炎限界を測定するための標準試験方法）」に従って測定される。
【００５３】
色測定。色および分光反射率を測定するために用いられるシステムは、１９７６  ＣＩＥＬＡＢカラースケール（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ  ｄｅ  ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅによって開発されたＬ＊−ａ＊−ｂ＊システム）である。ＣＩＥ「Ｌ＊−ａ＊−ｂ＊」システムでは、色は、３次元空間中の点として見られる。「Ｌ＊」値は、高い値が最も明るいものである明度座標であり、「ａ＊」値は、「＋ａ＊」が赤色の色相を示し、「−ａ＊」が緑色の色相を示す赤色／緑色座標であり、かつ「ｂ＊」値は、「＋ｂ＊」が黄色の色相を示し、「−ｂ＊」が青色の色相を示す黄色／青色座標である。分光光度計が、示されるように繊維のパフでのか、または布もしくは衣服形態でのかのいずれかの、試料の色を測定するために用いられた。具体的には、１０度観測者およびＤ６５光源の工業標準を含めて、Ｈｕｎｔｅｒ  Ｌａｂ  ＵｌｔｒａＳｃａｎ（登録商標）ＰＲＯ分光光度計が用いられた。本明細書で用いられるカラースケールは、星印なしの（「Ｌ−ａ−ｂ」）と称される、旧Ｈｕｎｔｅｒカラースケールの座標とは対照的に、星印ありのＣＩＥ（「Ｌ＊−ａ＊−ｂ＊）カラースケールの座標を用いる。
【００５４】
炭素粒子の重量パーセント。繊維中のカーボンブラックの名目量は、繊維を製造する場合に、成分の簡単な物質収支によって求められる。繊維が製造された後、繊維中に存在するカーボンブラックの量は、繊維の試料の重量を測定し、カーボンブラック粒子に影響を及ぼさない好適な溶媒へのポリマーの溶解によって繊維を除去し、残りの固形分を洗浄して炭素ではないいかなる無機塩をも除去し、残った固形分を秤量することによって求めることができる。１つの具体的な方法は、試験されるべき約１グラムの繊維、糸、または布を秤量し、その試料を６０分間１０５℃でオーブン中で加熱していかなる水分をも除去し、引き続き試料をデシケーター中に入れて室温まで冷却し、引き続き試料を秤量して当初重量を０．０００１グラムの精度で得ることを含む。試料は次に、攪拌機付きの２５０ｍｌの平底フラスコに入れられ、１５０ｍｌの好適な溶媒、例えば９６％硫酸が添加される。フラスコは次に、凝縮器の最上部を出るいかなるヒュームをも防ぐのに十分な流れで動作する冷却水凝縮器付きの組み合わせ攪拌／ヒーター上に置かれる。熱が次に、糸が完全に溶媒に溶解するまで攪拌しながら加えられる。フラスコは次に、ヒーターから取り除かれ、室温まで放冷される。フラスコの内容物は次に、風袋を量った０．２ミクロンＰＴＦＥ濾紙付きのＭｉｌｌｉｐｏｒｅ真空フィルター・ユニットを用いて真空濾過される。真空を取り除き、次に、フィルターを同様に通過させられる、２５ｍｌの追加溶媒でフラスコをすすぎ洗いする。Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅユニットは次に、真空フラスコから取り除かれ、新たなきれいなガラス真空フラスコ上にリセットされる。真空を使って、濾紙上の残渣は、洗浄水が中性であることを濾液に関するｐＨ紙チェックが示すまで水で洗浄される。残渣は次に、メタノールで最後に洗浄される。残渣試料付きの濾紙が取り外され、皿に入れられ、２０分間乾燥させるために１０５℃でのオーブン中で加熱される。残渣試料付きの濾紙は次に、室温まで冷却するためにデシケーター中に入れられ、これに、最終重量を０．０００１グラム精度で得るための残渣試料付き濾紙の秤量が続く。フィルターの重量が、残渣試料付き濾紙の重量から差し引かれる。この重量は次に、糸または繊維または布の当初重量で割られ、１００を乗じられる。これは、繊維、糸、または布中のカーボンブラックの重量百分率を与えるであろう。
【００５５】
粒径。炭素粒径は、ＡＳＴＭ  Ｂ８２２−１０−「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍｅｔａｌ  Ｐｏｗｄｅｒｓ  ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ  ｂｙ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ（光散乱による金属粉および関連化合物の粒度分布についての標準試験方法）の一般規定を用いて測定することができる。
【００５６】
収縮率。高温での繊維収縮率について試験するために、試験されるべきマルチフィラメント糸の試料の２端が、ループの全内部長さが長さおよそ１メートルであるように固い結び目で結び合わせられる。このループは次に、張り詰めるまでぴんと張られ、ループの２倍になった長さが最も近い０．１ｃｍまで測定される。糸のループは次に、１８５℃で３０分間オーブン中で吊される。糸のループは次に冷却され、それは再びぴんと張られ、２倍になった長さが再測定される。パーセント収縮率は次に、ループの線長さの変化から計算される。
【実施例】
【００５７】
以下の実施例において、別に指定されない限り、自然のメタ−アラミド繊維は、非晶質または非結晶化ポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）（ＭＰＤ−Ｉ）繊維であり、自然のパラ−アラミド繊維は、ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）（ＰＰＤ−Ｔ）であり；これらの両方とも、炭素粒子を含まなかった、すなわち、それらは、いかなる添加カーボンブラックをも含有しなかった。黒色メタ−アラミド繊維は、炭素粒子つまりカーボンブラックをさらに含有する結晶化ＭＰＤ−Ｉ繊維であった。帯電防止性繊維は、Ｉｎｖｉｓｔａから入手可能なＰ１４０（登録商標）として商業的に公知の炭素−コア・ナイロン−シース繊維であった。
【００５８】
均質ブレンドについての（および布中の）炭素の計算パーセント総量（パーセント）は、１００倍の、総繊維ブレンドの重量で割られた、名目２．１パーセント炭素を有する、炭素含有黒色メタ−アラミド繊維中の炭素粒子の重量に基づくものであった。帯電防止繊維中のいかなる炭素も、ブレンド中のパーセント炭素の計算に考慮されない。
【００５９】
参考例
炭素含有繊維が布の明度に及ぼす影響を例示するために、炭素粒子を含まない自然のポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）（ＭＰＤ−Ｉ）繊維と、炭素粒子を含有するＭＰＤ−Ｉ繊維（黒色繊維）との均質ブレンドを、全体組成範囲（０〜１００％）にわたって製造した。組成物を表１に示す。各ブレンドを毛羽立てて明度測定のための繊維の「パフ」ボールを生み出した。各ブレンドについてのＬ＊値を、次の観測条件でＨｕｎｔｅｒＬａｂ  ＵｌｔｒａＳｃａｎ（登録商標）ＰＲＯ分光光度計を用いて測定した：広範囲視界（Ｌａｒｇｅ  Ａｒｅａ  Ｖｉｅｗ）／１０度観測者／Ｄ６５光源。Ｌ＊値を報告するために用いられるカラースケールは、ＣＩＥ  １９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊（ＣＩＥＬＡＢ）カラースケールである。スケールの低い値は、暗い色合いを示し、一方、高い値は、明るい色合いを示す。表２にまとめられるように、Ｌ＊値は、黒色ＭＰＤ−Ｉ繊維の量が減少するとともに増加する。
【００６０】
図１は、意外にもブレンドの明度が混合物の単純な規則によって統制されないことを例示する、測定明度値Ｌ＊の関係を全体組成範囲にわたってグラフにより示す。
【００６１】
【表１】
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【００６２】
実施例１
内面よりも明るい色を有する外面を有する、耐久性のあるアーク防護および断熱織布を、異なる経糸およびよこ糸エアジェット紡績糸を有して調製した。
【００６３】
経糸は、９３重量パーセントの自然のメタ−アラミド繊維と、５重量パーセントの自然のパラ−アラミド繊維と、２重量パーセントの帯電防止性繊維との均質ステープルファイバーブレンドから製造した。メタ−アラミド繊維と、パラ−アラミド繊維と、帯電防止性繊維とのピッカーブレンドスライバーを調製し、綿システム加工およびエアジェット紡績機を用いて紡績スフ糸にした。得られた糸は、２１テックス（２８綿番手）単糸であった。２つの単糸を次に、撚糸機で撚り合わせて１０回転／インチ撚りのプライツイストを有する双糸を製造した。この撚糸を経糸として使用した。
【００６４】
よこ糸は、およそ２重量パーセントの均一に分散した炭素粒子を提供された９５重量パーセントの黒色メタ−アラミド繊維と、５重量パーセントのパラ−アラミド繊維とからなる５０重量パーセントの第２繊維ブレンドと組み合わせられた；９３重量パーセントの自然のメタ−アラミド繊維と、５重量パーセントの自然のパラ−アラミド繊維と、２重量パーセントの帯電防止性繊維とからなる、５０重量パーセントの第１繊維ブレンドの均質ステープルファイバーブレンドから製造した。第１および第２繊維ブレンドのピッカーブレンドスライバーを、綿システム加工およびエアジェット紡績機を用いて紡績スフ糸にした。得られた糸は、２１テックス（２８綿番手）単糸であった。２つの単糸を次に、撚糸機で撚り合わせて１０回転／インチ撚りのプライツイストを有する双糸を製造した。この撚糸をよこ糸として使用した。
【００６５】
これらの糸を次に、縦表２×１綾織構造でシャトル織機で織られる布の経糸およびよこ糸として使用した。生機綾織物は、１８６ｇ／ｍ2（５．５ｏｚ／ｙｄ2）の坪量を有した。生機綾織布を次に、熱水中でごしごし洗い、染色キャリア／助剤（Ｃｉｎｄｙｅ  Ｃ−４５）を使用して、しかし染料を全く使用しないで模擬染色し、乾燥させた。各面についてのＬ*値を、ＨｕｎｔｅｒＬａｂ  ＵｌｔｒａＳｃａｎ（登録商標）ＰＲＯ分光光度計を用いて測定した。結果を表２に示す。
【００６６】
完成綾織物は、１ｃｍ当たりおよそ３１エンド×１６ピック（１インチ当たり７７エンド×４７ピック）の構造および２０３ｇ／ｍ2（６．０ｏｚ／ｙｄ2）の坪量を有した。最終布は、アラミド繊維からの０．４重量パーセントの総炭素粒子濃度を有する。
【００６７】
完成布を次に試験してそのＡｒｃ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｖａｌｕｅ（アーク熱性能値）（ＡＴＰＶ）を測定した。これを、９３重量パーセントの自然のメタ−アラミド繊維と、５重量パーセントの自然のパラ−アラミド繊維と、２重量パーセントの帯電防止性繊維との均質ステープルファイバーブレンドからそれぞれ製造された、同一の経糸およびよこ糸を含む標準アラミド布である、類似の方法で構築された対照布と比較した。結果を表２に示す。
【００６８】
示されるように、最終布は、炭素含有繊維の好ましくないレベルを示さず、様々な色に染色することができた少なくとも１つの表面を提供しながら、アーク性能を劇的に増加させた。
【００６９】
【表２】
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【００７０】
実施例２
実施例１において製造された生機綾織布の追加試料を、その中へ布がロードされる圧力ジェット染色容器を用いてさらに染色し、次に布の端部を縫合することによって達成された連続ループ中を、開口部付きベンチュリを通して循環させた。布を、水溶液中６０℃の温度で１０分間ごしごし洗った。ごしごし洗いの後、染色容器を排水し、７０℃の初期温度で染料、染色助剤（（Ｃｉｎｄｙｅ  Ｃ−４５）および水を装入した。布を１０分間染色し、その間ずっと浴温を毎分１℃の速度で上昇させた。溶液のｐＨを次に、３〜４のｐＨに酢酸の添加によって調整した。容器に次に、追加の染料および染色助剤を装入し、８０℃の一定温度を１０分間維持した。温度を次に、浴温が１３０℃になるまで毎分１℃の速度で上昇させた。浴を４０分間または染料が使い尽くされるまで１３０℃に維持した。浴を次に、６０℃まで冷却し、排水した。容器に次に、１リットル当たり２グラムの亜ジチオン酸ナトリウム、１リットル当たり２グラムの炭酸ナトリウムの溶液、および水を装入して染料溶液を中和した。浴温を、６０℃まで毎分１℃の速度で上昇させ、１０分間循環させた。容器を次に排水し、水を再装入した。水温を次に、６０℃の温度まで毎分１℃の速度で上昇させ、１０分間循環させた。容器を次に排水し、布を乾燥させた。
【００７１】
上記プロセスを、赤色、濃い青緑色、藤紫色、濃紺、およびカーキ色染料を使って多数回用いて赤色、濃い青緑色、藤紫色、濃紺、およびカーキ色染色された２面布を製造した。結果として生じた染色布は、他の面が、その面上での炭素含有繊維のより高い百分率のために、わずかにより暗い色を有する状態で、色の望ましい色合いで染色された表面を有した。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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